高中_生物_人教新课标版_选修3_专题2 细胞工程_2.2 动物细胞工程《多利羊猜想》教学设计
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人教版高中生物选修3 专题二 2.2 动物细胞工程2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体成化高级中学陆勤华1、三维目标:1.1 知识目标⑴掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。
⑵简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。
⑶了解单克隆抗体在医学实践中的应用,并说其应用实例。
1.2 能力目标⑴由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程,培养学生的知识迁移能力、思维能力。
⑵让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程,指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法,使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。
(3)分析动物细胞融合技术的意义和应用,逐步提高学生独立获取知识、分析问题和解决问题的能力。
1.3 情感目标⑴初步培养学生勇于探索,不断创新的精神和合作精神。
⑵通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果,使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入,知识不断更新并向前发展,认识到学无止境,形成终生学习的意识。
⑶关注动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展和应用前景。
2、教学重难点:2.1 重点:单克隆抗体的制备2.2 难点:单克隆抗体的制备3、教学方法:讲授、自学、讨论等相结合、或生讲师评、补充4、教学手段:动物细胞融合、单克隆抗体制备过程的教学课件ppt5、教学课时:1课时6、教学过程【复习导入新课】让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识教师设问:植物体细胞杂交技术的过程是怎样的?(ppt植物体细胞杂交)填图生:先用酶去除两种植物细胞的细胞壁,使之成为原生质体,再用物理或化学的方法,诱导两种原生质体融合成杂种细胞,最后用植物组织培养的方法把其培育成新的植物体。
师:动植物细胞在结构上有何区别?生:动物细胞无细胞壁、无明显的液泡、无质体(叶绿体)。
师:既然动物细胞与植物细胞不同,那么动物细胞是否可以融合或杂交?我们在高一时候讲过有两位科学家做了一个人—鼠细胞融合的实验,以证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。
方式一2003年,四川少年小林点燃鞭炮,导致面部、四肢被严重烧伤并感染。
为了挽救儿子的生命,小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”,烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。
为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面,医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块,儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌,估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间,这就给儿子自身皮肤的生长带来了生机,孩子的痊愈指日可待。
思考:1.小林在皮肤烧伤之后,很容易得病,为什么?2.选取植皮时,理论上选择谁的皮肤最好?为什么?3.自身的健康皮肤是有限的,能不能通过其他途径获得自身的皮肤?方式二古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事,表达了人类对复制自身的幻想。
1978年,美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书,内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中,然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中,经过足月的怀孕,最后生下了一个健康的男婴,这个男婴就是一个克隆人。
现在,克隆人已经不是科幻小说里的梦想,而是呼之欲出的现实。
由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗?我们应该怎样正确看待克隆技术呢?一、动物细胞工程和动物细胞的培养1.动物细胞工程2.动物细胞培养 (1)概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
(2)过程动物组织块或器官――――――――――→剪碎胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理单个细胞――→加培养液细胞悬液――→初次培养原代培养―→传代培养。
人教版高中生物(新课标)教材目录必修1 分子与细胞第1章走近细胞第1节从生物圈到细胞第2节细胞的多样性和统一性第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第2节生命活动的主绍承担者──蛋白质第3节遗传信息的携带者──核酸第4节细胞中的糖类和脂质第5节细胞中的无机物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜──系统的边界第2节细胞器──系统内的分工合作第3节细胞核──系统的控制中心第4章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例第2节生物膜的流动镶嵌模型第3节物质跨膜运输的方式第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第2节细胞的能量“通货”──ATP 第3节 ATP的主要来源──细胞呼吸第4节能量之源──光与光合作用第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节细胞的衰老和凋亡第4节细胞的癌变必修2第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用第2节基因在染色体上第3节伴性遗传第3章基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质第2节 DNA分子的结构第3节 DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成第2节基因对性状的控制第3节遗传密码的破译(选学)第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组第2节染色体变异第3节人类遗传病第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种第2节基因工程及其应用第7章现代生物进化理论第1节现代生物进化理论的由来第2节现代生物进化理论的主要内容必修3第1章人体的内环境与稳态第1节细胞生活的环境第2节内环境稳态的重要性第2章动物和人体生命活动的调节第1节通过神经系统的调节第2节通过激素的调节第3节神经调节与体液调节的关系第4节免疫调节第3章植物的激素调节第1节植物生长素的发现第2节生长素的生理作用第3节其他植物激素第4章种群和群落第1节种群的特征第2节种群数量的变化第3节群落的结构第4节群落的演替第5章生态系统及其稳定性第1节生态系统的结构第2节生态系统的能量流动第3节生态系统的物质循环第4节生态系统的信息传递第5节生态系统的稳定性第6章生态环境的保护第1节人口增长对生态环境的影响第2节保护我们共同的家园选修1专题1 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作课题2 腐乳的制作课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量专题2 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培育课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题3 分解纤维素的微生物的分离专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养课题2 月季的花药培养专题4 酶的研究与应用课题1 果胶酶在果汁生产中的作用课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课题3 酵母细胞的固定化专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段课题3 血红蛋白的提取和分离专题6 植物有效成分的提取课题1 植物芳香油的提取课题2 胡萝卜素的提取选修2第1章生物科学与健康第1节抗生素的合理使用第2节基因诊断与基因治疗第3节人体的器官移植第4节生殖健康第2章生物科学与农业第1节农业生产中繁殖控制技术第2节现代生物技术在育种上的应用第3节植物病虫害的防治原理和方法第4节动物疫病的控制第5节绿色食品的生产第6节设施农业第3章生物科学与工业第1节微生物发酵及其应用育第2节酶在工业生产中的应用第3节生物技术药物与疫苗第4章生物科学与环境保护第1节生物性污染及其预防第2节生物净化的原理及其应用第3节关注生物资源的合理利用第4节倡导绿色消费选修3专题1 基因工程 1.1 DNA 重组技术的基本工具 1.2 基因工程的基本操作程序1.3 基因工程的应用 1.4 蛋白质工程的崛起专题2 细胞工程2.1 植物细胞的工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术 2.1.2植物细胞工程的实际应用2.2 动物细胞工程 2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体专题3 胚胎工程 3.1 体内受精和早期胚胎发育 3.2 体外受精和早期胚胎发育3.3 胚胎工程的应用及前景专题4 生物技术的安全性和伦理问题 4.1 转基因生物的安全性 4.2 关注生物技术的伦理问题4.3 禁止生物武器专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理 5.2 生态工程的实例和发展前景。
高二生物选修3 专题2细胞工程动物细胞工程一、知识与技能目标1、掌握动物细胞培养的过程和条件、动物体细胞核移植的过程,并了解它们的前景及存在的问题。
2、知道动物细胞融合的概念、方法及单克隆抗体的制备与应用,并正确理解动物细胞融合的原理。
二、过程与方法目标1、运用细胞的基础知识,深刻理解这两项技术的原理,并理解这些技术的新进展。
2、结合免疫原理、融合原理以及动物细胞培养,全面理解单克隆抗体的制备过程,利用动物细胞培养技术对杂交瘤细胞进行体外培养和体内培养可生产出专一性强,灵敏性高的抗体。
三、情感与价值观目标1、收集相关报道,在同学中开展应用前景及存在问题的讨论,来加强对科技的认识,形成正确的价值观念。
2、通过对动物细胞培养技术发展史及单克隆抗体具体应用的学习,体验现代生物科技日新月异的发展及与现代医学的联系,坚定自己投入到自然科学发展中的信心。
四、教学过程1、动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的,将它分散成,然后放在中,让这些细胞。
2、动物细胞培养的过程可表示为_____ _________________________________________________ __ ___________________________ 。
其中原代培养是指,传代培养是指。
3、动物细胞培养所需的条件有。
4、动物核移植是将动物的一个细胞的移入一个卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的。
这个新的最终发育为动物个体。
核移植移到的动物称。
5、核移植动物的应用前景有。
五、例题分析:例1、动物细胞工程技术的基础是()A、动物细胞融合B、胚胎移植C、动物细胞培养D、核移植例2、下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是()A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株例3、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛,产生这一结果最可能的原因是()A、试管动物培养B、胚胎移植子C、胚胎分割移植D、受精卵移植例4、世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示,请据图回答:(1)写出图中a、b所指的细胞工程名称:a ;b(2)实施细胞工程a时,所需的受体细胞大多采用动物卵母细胞的原因是(3)“多利”面部的毛色是。
教学准备1. 教学目标知识目标:1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景能力目标: 运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础情感目标: 关注细胞工程研究的发展和应用前景2. 教学重点/难点重点:1.动物细胞培养的过程及条件2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程难点:1.动物细胞培养的过程及条件2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】动物细胞培养和核移植技术师:同学们,前面我们一起学习了植物细胞工程的相关知识,请大家来回顾一下其涉及的主要技术手段。
生:有植物组织培养和植物体细胞杂交等。
师;今天我们开始一起来学习动物细胞工程的内容,请大家阅读课本P44引言,介绍动物细胞工程的常用技术手段:动物细胞培养、核移植技术、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是基础技术。
【讲授】动物细胞培养和核移植技术师:同学们,那么什么是动物细胞培养呢?生:(情绪高涨)从动物机体中取出相关组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
师:很好!从概念中我们不难看出,该技术实施的原理是什么?生:细胞增殖。
指导学生阅读P44-46内容,思考:1.什么是动物细胞培养?2.怎样将组织块分散成单个细胞?3.培养中出现了什么现象?怎么解除这种现象?4.培养过程分几个阶段?常用于科研的是哪种细胞?5.培养条件有哪些?师生共同归纳过程:取材→分散→配制悬液→原代培养→传代培养。
在各个箭头上注明处理方法。
注意:原代培养和传代培养原代培养:取材水解后的初次培养;传代培养:原代培养后再处理后的后续培养。
两者先后关系,不能倒置,其原理相同。
后者一般至10代,也有至40-50代,但细胞核型可能会改变,从而癌变。
师:大家想一想,目前使用的或冷冻保存的细胞常常是10代以内,是什么道理?生:以保证细胞正常的二倍体核型。
2.3 动物细胞工程(第一课时)编写人陈光教学目标1.了解动物细胞与组织培养的原理、意义及应用。
2.理解动物细胞与组织培养的方法、过程。
3.了解动物体细胞核移植技术的原理和意义。
4.掌握细胞核移植与体细胞克隆的过程和意义。
5.了解克隆技术引发的社会伦理问题。
一、动物细胞与组织培养1.概念:是指在体外模拟动物______________,将动物____________在________、________适宜和________充足的条件下培养,使其继续____________并维持原有结构和功能的技术。
2.材料____________或出生后不久的_____________________________________。
3.动物细胞培养与动物组织培养过程(1)动物细胞培养:无菌条件下取出组织块,用培养液漂洗→用____________等处理,形成分散的__________→细胞______到含有营养液的培养皿中,进行培养→细胞不断分裂,铺满整个培养皿底部,形成一层细胞→将细胞______到新培养液中,继续培养。
(2)动物组织培养:无菌条件下取出组织块,用培养液漂洗→用眼科剪______组织块→用____________冲洗组织块,自然沉降→将组织块移入培养瓶中→使组织块______在培养瓶的______上,在培养液中生长。
二者的主要区别:动物细胞培养过程中需要用____________等使组织块中的细胞______。
4.环境条件:包括____________、pH、______________和____________等。
5.培养基(1)天然培养基:主要取自____________、________________和________等,具有营养价值高、__________的特点。
(2)合成培养基:______________的培养基,具有成分________、便于控制____________的特点,还需加入____________。
(人教课标版)普通高中课程标准实验教科书《生物》目录(人教课标版)普通高中课程标准实验教科书《生物》目录必修1 分子与细胞科学家访谈探索生物大分子的奥秘第1章走近细胞第1节从生物圈到细胞第2节细胞的多样性和统一性科学前沿组装细胞第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第2节生命活动的主要承担者——蛋白质科学史话世界上第一个人工合成蛋白质的诞生第3节遗传信息的携带者——核酸第4节细胞中的糖类和脂质第5节细胞中的无机物第3章细胞的基本结构第1节细胞膜——系统的边界第2节细胞器——系统内的分工合作科学家的故事细胞世界探微三例第3节细胞核——系统的控制中心第4章细胞的物质输入和输出第1节物质跨膜运输的实例第2节生物膜的流动镶嵌模型第3节物质跨膜运输的方式科学前沿授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一酶的作用和本质二酶的特性科学·技术·社会酶为生活添姿彩第2节细胞的能量“通货”——ATP第3节ATP的主要来源——细胞呼吸第4节能量之源——光与光合作用一捕获光能的色素和结构二光合作用的原理和应用第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节细胞的衰老和凋亡第4节细胞的癌变与生物学有关的职业医院里的检验师必修2 遗传与进化科学家访谈我赞叹生命的美丽第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用一减数分裂二受精作用第2节基因在染色体上科学家的故事染色体遗传理论的奠基人第3节伴性遗传第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质第2节DNA分子的结构第3节DNA的复制第4节基因是有遗传效应的DNA片段科学·技术·社会DNA指纹技术第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成第2节基因对性状的控制科学前沿生物信息学第3节遗传密码的破译(选学)第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组第2节染色体变异第3节人类遗传病科学·技术·社会基因治疗第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种与生物学有关的职业育种工作者第2节基因工程及其应用与生物学有关的职业生物技术产业的研发人员第7章现代生物进化理论第1节现代生物进化理论的由来第2节现代生物进化理论的主要内容一种群基因频率的改变与生物进化二隔离与物种的形成与生物学有关的职业化石标本的制作三共同进化与生物多样性的形成科学·技术·社会理想的“地质时钟”必修3 稳态与环境科学家访谈生物与环境是统一的整体第1章人体的内环境与稳态第1节细胞生活的环境第2节内环境稳态的重要性科学史话稳态概念的提出和发展第2章动物和人体生命活动的调节第1节通过神经系统的调节与生物学有关的职业神经外科医生第2节通过激素的调节科学·技术·社会评价应用激素类药物的利与弊第3节神经调节与体液调节的关系科学·技术·社会拒绝毒品,慎用心理药物第4节免疫调节科学·技术·社会艾滋病——威胁人类的免疫缺陷病第1节植物生长素的发现第2节生长素的生理力作用第3节其他植物激素第4章种群和群落第1节种群的特征科学家的故事从治蝗专家到生态学巨匠第2节种群数量的变化与生物学有关的职业植保员第3节群落的结构科学·技术·社会立体农业第4节群落的演替与生物学有关的职业林业工程师第5章生态系统及其稳定性第1节生态系统的结构第2节生态系统的能量流动科学·技术·社会生态农业第3节生态系统的物质循环第4节生态系统的信息传递第5节生态系统的稳定性第6章生态环境的保护第1节人口增长对生态环境的影响第2节保护我们共同的家园选修1 生物技术实践走近生物技术专题1 传统发酵技术的应用课题1 果酒和果醋的制作课题2 腐乳的制作课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量专题2 微生物的培养与应用课题1 微生物的实验室培养课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题3 分解纤维素的微生物的分离专题3 植物的组织培养技术课题1 菊花的组织培养课题2 月季的花药培养专题4 酶的研究与应用课题1 果胶酶在果汁生产中的作用课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课题3 酵母细胞的固定化专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段课题3 血红蛋白的提取和分离专题6 植物有效成分的提取课题1 植物芳香油的提取课题2 胡萝卜素的提取附录1 生物学实验室的基本安全规则附录2 生物学实验室中常用的国际单位附录3 常用培养基配方附录4 常用的消毒灭菌操作方法附录5 常用化学抑菌剂选修2 生物科学与社会致同学们生物科学技术推动社会进步第1章生物科学与健康科技发展之窗现代医学的发展第1节抗生素的合理使用第2节基因诊断与基因治疗拓展视野基因芯片技术与新药的开发第3节人体的器官移植拓展视野生长因子的发现推动了组织工程的发展第4节生殖健康拓展视野《人类辅助生殖技术规范》简介第2章生物科学与农业科技发展之窗农业的绿色革命第1节农业生产中繁殖控制技术第2节现代生物技术在育种上的应用拓展视野转基因生物的安全性第3节植物病虫害的防治原理和方法第4节动物疫病的控制拓展视野国家动物疫情测报体系简介第5节绿色食品的生产第6节设施农业第3章生物科学与工业科技发展之窗生物技术产业的兴起第1节微生物发酵及其应用第2节酶在工业生产中的应用第3节生物技术药物与疫苗拓展视野单克隆抗体药物的制备第4章生物科学与环境保护科技发展之窗生物科技与可持续发展第1节生物性污染及其预防第2节生物净化的原理及其应用第3节关注生物资源的合理利用第4节倡导绿色消费拓展视野绿色产品的分类选修3 现代生物科技专题专题1 基因工程科技探索之路基础理论和技术的发展催生了基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具1.2 基因工程的基本操作程序拓展视野历史不能忘记中国对PCR的贡献1.3 基因工程的应用拓展视野神奇的基因芯片1.4 蛋白质工程的崛起专题2 细胞工程科技探索之路细胞工程的发展历程2.1 植物细胞工程2.1.1 植物细胞工程的基本技术2.1.2 植物细胞工程的实际应用2.2 动物细胞工程2.2.1 动物细胞培养和核移植技术拓展视野核移植技术发展简史2.2.2 动物细胞融合与单体克隆抗体拓展视野多利羊猜想科技探索之路胚胎工程的建立3.1 体内受精和早期胚胎发育3.2 体外受精和早期胚胎培养3.3 胚胎工程的应用及前景拓展视野话说哺乳动物的性别控制专题4 生物技术的安全性和伦理性问题科技探索之路生物技术引发的社会争论4.1 转基因生物的安全性4.2 关注生物技术的伦理问题拓展视野是研究合作,还是基因资源掠夺4.3 禁止生物武器专题5 生态工程科技探索之路生态工程的兴起5.1 生态工程的基本原理拓展视野前景广阔的沼气工程5.2 生态工程的实例和发展前景。
⽣物选修三专题2细胞⼯程2.2动物细胞⼯程专题2细胞⼯程 2.2动物细胞⼯程⼀、动物细胞⼯程:动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合(⽣产单克隆抗体)★动物细胞培养技术是其他动物细胞⼯程技术的基础⼆、动物细胞培养:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞⽣长和增殖。
(原理:细胞增殖)2、动物细胞培养的过程:注:①细胞株和细胞系的区别:细胞株遗传物质未改变,细胞系发⽣基因突变,遗传物质已改变,细胞系具有癌细胞的特点,失去接触抑制,获得不死性,容易传代培养。
原因:传代细胞传⾄10代~50代左右时,增殖分化缓慢以⾄于完全停⽌,这时可能细胞核型会发⽣变化。
故⽬前使⽤的或保存的正常细胞通常为10代以内。
②原代培养:从机体取出后⽴即培养的细胞为原代细胞(即动物组织消化后的初次培养)。
培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代培养。
③传代培养:将原代细胞从培养瓶中取出,配制成细胞悬浮液,分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养,称为传代培养。
④细胞贴壁:将细胞悬液放⼊培养瓶内,置于适宜环境中培养。
悬液中分散的细胞很快就能贴附在瓶壁内,称为细胞贴壁。
⑤接触抑制:当贴壁细胞分裂⽣长到表⾯相互接触时,细胞就会停⽌分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
⑥细胞间的成分主要是蛋⽩质。
加⼊胰蛋⽩酶或胶原蛋⽩酶分散细胞⽽不加⼊胃蛋⽩酶。
原因:胃蛋⽩酶适宜的PH约为2,当PH>6时,胃蛋⽩酶就会失去活性,⽽胰蛋⽩酶作⽤的适宜环境PH为7.2----8.4,多数动物细胞培养的适宜PH为7.2----7.4,胃蛋⽩酶在此环境中没有活性。
胰蛋⽩酶在此环境中活性较⾼,因此胰蛋⽩酶适宜⽤于细胞培养时的消化。
3、动物细胞培养的条件①⽆菌、⽆毒的环境:添加⼀定量的抗⽣素,定期更换培养液②营养:葡萄糖、氨基酸、⽆机盐、微量元素、动物⾎清、⾎浆(补充合成培养基中缺乏的物质)等。
③温度和PH:36.5 ±0.5度;PH为7.2~7.4。
教学准备1. 教学目标一、知识目标1、简述动物细胞培养的过程和条件。
2、简述体细胞核移植技术及其应用前景。
二、能力目标1、运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础,深刻理解这两项技术的原理,并理解这些技术的新进展。
学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练、总结等环节,逐步提高获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。
2、引导学生了解描述用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
总结出其中所涉及的各项技术手段,培养学生的归纳能力。
3、由植物组织培养与动物细胞培养做比较,培养学生的知识迁移能力、思维能力。
三、情感与价值观目标1、收集相关报道,在同学中开展应用前景及存在问题的讨论,来加强对科技的认识,形成正确的价值观念。
2、通过对动物细胞培养技术发展史及克隆技术具体应用的学习,体验现代生物科技日新月异的发展及与现代医学的联系,坚定自己投入到自然科学发展中的信心。
3.搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流。
2. 教学重点/难点教学重点:1、动物细胞培养的过程和条件。
2、体细胞核移植技术及其应用前景。
教学难点:体细胞核移植技术及其应用前景。
3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】创设情境教学过程可以归纳成6个问题:(l)为什么要进行动物细胞培养?(2)什么是动物细胞培养?(3)怎样进行动物细胞培养?(4)动物也能够克隆吗?(5)动物体细胞核移植是怎样进行的?(6)动物细胞培养与核移植有哪些应用?第3个和第5个问题是本节的重点。
本节旨在通过这些问题让学生充分理解和认识生物工程的前沿技术,以此激发学生热爱科学、努力学习、积极探索的精神。
【活动】讨论交流一、结合插图或画片,提出问题,怎样进行动物细胞培养?培养学生提炼信息,归纳知识的能力,总结出动物培养条件。
师生一起阅读教材,学生自主讨论,师生共同归纳动物细胞培养过程:动物剪碎细胞原代培养细胞贴胰蛋白酶处理10~50核型改变获得细胞胰蛋白酶处理悬浮液满瓶壁分瓶传代培养代细胞继续传代培养不死性注意两个培养概念的区分。
《多利羊猜想》教学设计黑龙江省牡丹江市第一高级中学蔡东玲一、设计理念根据新课程理念,高中生物学教学重在培养学生的核心素养,使学生适应未来社会发展和个人生活的需要,生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。
本节课通过自学、质疑培养学生的生命观念,通过阅读、总结、训练培养学生的科学思维和探究能力,通过对“克隆人”的讨论,关注与科学有关的社会问题,培养学生的社会责任感。
二、教材分析(一)内容分析《多利羊猜想》属于人教版选修三《现代生物技术专题》模块的专题二《细胞工程》的内容。
该内容是在已经学完了“动物体细胞核移植技术”之后,以“视野拓展”的形式呈现的,通过人们对克隆动物的早衰问题,展开的一系列设想为出发点,而衰老又属于必修一的范围,此时恰到好处的引入“端粒学说”,能让学生在讨论中总结和提高,让学生尽可能多地感受生物学的奥秘,通过搜集材料、自主学习的方式,揭示多利神奇的一生,来激发学生学习兴趣,培养学生关注科学、努力探索的精神。
(二)学情分析本节课是高三学生在一轮复习时的一节视野拓展课,对于高三学生来说:1.知识方面:具备了动物体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植和胚胎干细胞培养等知识。
2.能力方面:具备了独立思考、归纳总结、合作学习和判断能力。
3.情感方面:具备了一定的认知能力,有了一定的社会责任感,学习生物学的兴趣大增。
(三)教学目标1.知识与技能:(1)复习巩固克隆羊的形成过程。
(2)了解对多利羊早衰问题争论的两种观点。
(3)克隆技术的最新研究成果和应用前景。
2.过程与方法:(1)学会查找资料,通过各种方法收集有关克隆的知识与进展。
(2)学会表达与交流,能将自己收集到的信息简洁明了地表达出来,同时能够准确的获取他人的信息。
3.情感态度和价值观:(1)关心日常生活中的新科技、新事物,培养求知欲。
(2)通过对“克隆人”的思考,关注与科学有关的社会问题,形成正确的价值观。
(3)学会辩证地看待事物的发展和事物的两面性。
(四)教学的重点和难点1.教学重点:(1)讨论多利羊的“早衰”问题。
(2)通过各种方法和途径收集到有关克隆技术的发展资料。
2.教学难点:(1)认识了解克隆技术的操作过程。
(2)学生自己搜集整理资料的能力。
(3)理解克隆技术是把“双刃剑”。
三、教学策略(一)说教法:1.“五问”教学法:在教学过程中首先“明确问题”,让学生知道本节课的学习目标,然后“剖析问题”、在学生的讨论中“生成问题”、带领学生“探究问题”,最后通过习题来“反馈问题”。
2.直观教学法:由于体细胞核移植技术实验是在特定的实验室条件下进行的,学生无法亲自动手操作,因此需要教师形象直观的介绍实验操作步骤,利用多媒体课件,分布演示实验过程,化静为动,化抽象为具体,增强了教学内容的直观性、启发性,使学生更好的从感性认识上升到理性认识。
3.层进设问法:结合教师的渐进式问题链,一环扣一环,层层剖析,启发学生积极思维,培养和发展学生的抽象思维能力。
4.讨论法:在探究过程中,让学生参与讨论,既深化知识,又训练了学生的表达和交流能力,培养了学生的合作交流能力。
(二)说学法:根据主体性教学目标,以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度,充分发挥学生的主体性,通过分析、讨论、归纳和总结的学习方法进行学习。
四、教学过程的设计环节一:设置情境,导入新课,明确问题【课件演示】多利羊图片,带领学生了解多利羊的基本信息:名字来源:多利性别:雌出生日期:1996年7月5日出生地点:英国爱丁堡市罗斯林研究所创造者:伊恩·威尔穆特和基思·坎贝尔身份:克隆羊【教师引导】多利一出生,人们就开始关注它的健康问题,我们都知道,用来克隆多利的母羊当时6岁,多利的生理年龄是从6岁开始累计呢?还是像新生羊那样从0岁累计?【学生讨论】0岁或6岁,并说出自己的理由。
【明确问题】人们把这一涉及克隆动物是否早衰的问题称为“多利羊猜想”,引出本节课要学习的内容。
【设计意图】制造悬念,激发学生的探求欲望,引起学生对“克隆动物是否早衰的问题”产生浓烈兴趣。
环节二:剖析问题,生成问题,探究问题探究点一:体细胞核移植技术的基本过程【观看视频】多利的产生与三只母羊有关,让我们观看一段视频,谁能一下总结体细胞核移植技术的基本过程?【剖析问题】请同学们总结体细胞核移植技术的基本过程,以流程图的形式写在学案上。
请一名同学通过投影展示自己的流程图,并向同学们讲解。
【生成问题】对学生的流程图进行评价、总结,一起探讨体细胞核移植过程中的几个关键问题:1.体细胞核移植过程中,对供核细胞有什么要求?2.为什么选择卵母细胞作为受体细胞?3.什么时期去核?去核方法?4.诱导细胞融合的方法?5.胚胎移植的时期?探究点二:克隆羊是否存在“早衰”现象的争论【教师引导】1996年多利出生后,健康成长,结婚生子,它一生共产下6只小羊。
然而多利却在2001年患上关节炎,2003年患上严重的肺部感染,最终被科研人员施以“安乐死”。
【生成问题】普通羊的平均寿命是12岁左右。
而多利羊离开这个世界时只有6岁多,在羊中也只能算是中年,而肺部感染和关节炎是典型的“高龄病症”。
这是否意味着克隆动物存在天生缺陷,从而导致早衰?多利的死亡再次引起了早衰的争论。
【探究问题】请同学们回忆细胞衰老的知识,讨论细胞衰老与细胞中的哪个结构有关?【学生回答】细胞衰老与端粒有关,端粒是位于染色体末端的结构,每次细胞分裂都会短一些,随着细胞分裂次数的增多,截短的部分会逐渐向内延伸,在端粒DNA序列被截短后,内侧正常的DNA序列就会受到损伤,细胞活动逐渐异常。
【教师引导】多利的染色体端粒是否缩短了呢?【学生活动】阅读教材,55-56页内容:在多利还小的时候,科研人员对其进行了抽血化验,确认其端粒长度确实比同年龄的绵羊要短,似乎验证了这一猜想。
【教师引导】其它克隆动物的端粒是否也缩短了呢?【学生活动】阅读教材,56页内容:克隆鼠的染色体端粒没有缩短。
【教师引导】这两个资料似乎存在着矛盾,你认为克隆动物是否存在早衰问题呢?让学生展开讨论,说出自己的观点。
【共同总结】关于对克隆羊是否存在“早衰”现象的争论大体可分为两派:一派认为,克隆动物确实存在早衰现象,它们一出生,身体的衰老程度就类似于被克隆个体,因为克隆动物其细胞中的端粒(染色体最末端的部分,每次细胞分裂都会缩短一些)继承了供体成年绵羊体细胞端粒的长度,所以它们的寿命被缩短。
另一派认为:克隆动物在胚胎发育过程中,会对端粒进行修复,修复之后的长度可以达到跟同龄其他动物的水平。
他们认为早衰迹象是在克隆过程中出现的一些技术问题造成的,克隆过程中一些物理或化学因素的伤害,导致了多莉的健康隐患,使得它容易患病。
探究点三:搜集克隆动物能健康成长的新证据【教师引导】由于当时克隆动物较少,诞生时间不长,很难得出正确结论,不过科学家并没有放慢他们的脚步,展示一张“多利四羊组”的照片,引出多利“重生”。
【课件演示】“多利四羊组”的照片,这是2007年英国科学家利用培育多利时所剩的组织再次克隆出的4只“多利”。
它们出生后,一直生活在诺丁汉大学的校园里,直到2010年才向世人公布,科学家要对它们展开深入研究,了解克隆动物的健康状况,试图找到克隆动物能否健康成长,以及早衰的答案。
【观看视频】观看2010.12.1央视的新闻报道:克隆羊多利多在英国“重生”并且一只变四只。
【课外活动】搜集克隆动物能健康成长的新证据,然后课堂上与大家一起分享。
【资料分享】这是英国诺丁汉大学凯文.辛克莱尔教授的两项研究成果:资料一:2016年7月26日发表在英国期刊《自然通讯》的一份报告指出,与多利拥有相同基因的4只克隆羊随着年龄增长身体状况依然良好,这是克隆动物能健康成长的一个有力新证据。
资料二: 2017年11月22日发表在英国《自然》旗下《科学报告》杂志发表的一项研究表明,此前人们认为克隆会导致多利羊患上早发性骨关节炎,该观点没有依据。
在这方面克隆动物与自然产下的动物并无差异。
【观看视频】2016.7.27贵州卫视的新闻报道:新证据显示克隆羊能健康成长,凯文.辛克莱尔的最新研究成果。
探究点四:体细胞核移植技术的应用前景【教师引导】在多利诞生之前,人类不敢设想,已经发育成熟的体细胞能够逆龄回到从前的状态,其中的基因能按照人们的意志得到编辑,多利的早夭,引起人们的争论,辛克莱尔的这项研究有望使人们对克隆动物这一技术重拾信心,使我们认真考虑其应用前景。
【生成问题】假设你是一名科研工作者,请你根据体细胞核移植技术和胚胎干细胞的原理为一位需要进行器官移植的病人设计一个治疗方案,既可避免免疫排斥又可解决临床上器官短缺问题,请写出你的设计流程图。
【学生活动】小组讨论,设计治疗性克隆的流程图,分组汇报,教师点评。
探究点五:我国体细胞克隆技术最新研究成果【观看视频】2018.1.25中国财经报道:我国克隆技术的最新研究成果,世界上首只体细胞克隆猴“中中”和“华华”诞生。
了解我国体细胞核移植技术的最新研究进展。
【学生讨论】有朝一日克隆人真的来了,我们该怎么办?环节三:课堂小结,突出主线,加深理解一堂完整的课,总结是必不可少的,可以加深学生对本节课的完整印象,形成整体知识框架,本节课用板书总结。
环节四:随堂练习,巩固所学,反馈问题为了加强学生对本节知识的理解、记忆,我选了几道课堂练习题。
环节五:布置作业,拓展思维,提升社会责任为了巩固学生所学知识,同时也为了将思考延伸于课外,并在此基础上提高学生的社会责任,请同学们阅读教材94-96页有关“克隆人引发的伦理问题”的内容,写一篇论文谈谈你对克隆人的观点并说明理由。
五、板书设计六、教学反思在本节课的课堂教学中,主要以问题为中心,围绕问题展开讨论、探究、阅读、讲解、点拨,然后再激发出新的问题,给学生留有空间,使教师、学生在课堂上有自主探究、自由发挥的机会。
有助于提高学生的生物科学素养,我觉得本节课有以下优点:1.由于体细胞核移植技术是在特定的实验室条件下进行的,学生无法亲自动手操作,通过观看视频,让学生亲身体验、感受体细胞核移植技术的基本过程。
通过搜集、归纳和分析材料,帮助学生寻找克隆动物是否存在“早衰”现象的答案,培养学生的生命观念。
2.本节课以克隆羊出生,死亡,及死后人们对其是否存在“早衰”现象进行争论为主线,让学生通过搜集资料,对克隆技术及其相关知识和发展状况有了较深入的了解,培养学生的科学思维。
3.在学习克隆技术应用前景时,教师引导,让学生自己设计实验,通过小组讨论,经历思维的内化,组织语言,归纳总结而获得知识,理解治疗性克隆的基本过程,培养学生的科学探究能力。
4.通过观看视频,了解我国体细胞核移植的技术的最新研究进展,讨论“有朝一日克隆人真的来了,我们该怎么办?”培养学生的社会责任。